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采用顶空气相色谱法测定一次性医疗用具中的环氧乙烷残留

发布者:青岛仪工自动化有限公司2019-07-19

关键词


PVC 管路 ; 环氧乙烷 ; 气相色谱;顶空



简介


环氧乙烷是一种气态广谱灭菌剂,它可以杀灭各种微生物,包括细菌、繁殖体、芽孢、病毒等。因其具有效果可靠、有效期长、操作简单、使用安全、不损害物品、穿透力强、灭菌效果好等特点,目前已广泛应用于临床。但灭菌物中残留的环氧乙烷对人体有危害。经证实,长期接触环氧乙烷后对皮肤黏膜有刺激作用,大量吸入可引起急性 中毒。同时,环氧乙烷是一种烷基化剂,有致癌及细胞原浆毒作用 [1]。因此,对一次性医疗制品中环氧乙烷的测定,对于一次性医疗制品的选用及其质量监控具有重要指导意义。

我国于 2008 年发布了《GB/T 14233.1-2008 医用输液、输血、注射器具检验方法 第一部分:化学分析方法》[2]。对一次性医疗用品产品经环氧乙烷灭菌或消毒出厂时有严格规定, GB15810-2001 中 5.11.4 规定环氧乙烷残留量应≤ 10μg/g。ISO10993.7 中 4.3.3 中规定短期接触器械—EO 对患者的平均日剂量≤ 4 mg。本文采用赛默飞世尔科技顶空气相色谱对一次性医疗制品中的环氧乙烷残留量进行了探讨,方法具有操作简单,被测组分和杂质能达到有效分离,灵敏度高、精密度和准确度较好的特点。



2. 实验材料



2.1 仪器与试剂


2.1.1 仪器

Trace 1310 GC-FID 气相色谱仪(Thermo Fisher Scientific);Triplus 300 顶空自动进样器(Thermo Scientific); TGWAXMS色谱柱(60 m×0.25 mm×1.4 μm)(Thermo Fisherscientific);软件:Chromeleon7(Thermo Fisher scientific)。

Trace 1310 GC-FID 气相色谱仪(Thermo Fisher Scientific);Triplus 300 顶空自动进样器(Thermo Scientific); TGWAXMS色谱柱(60 m×0.25 mm×1.4 μm)(Thermo Fisherscientific);软件:Chromeleon7(Thermo Fisher scientific)。

2.1.2 试剂

环氧乙烷标准品(AccuStandard);超纯水。



2.2 标样的配制


冰水浴条件下,准确量取 200 μl 5 mg/mL 环氧乙烷标准溶液于 2mL 容量瓶中 , 用超纯水溶解释至刻度 , 得到环氧乙烷的标准储备液 , 浓度为 500 ppm。

冰水浴条件下,分别吸取 0 μl,5 μl, 10 μl, 20 μl, 40 μl,60 μl,80 μl,100 μl 和 200 μl 的 500 ppm 标样储备液加入到 9 个已加入 5 mL 超纯水的 20 mL 顶空瓶中,迅速加盖,用压盖器压紧。得到环氧乙烷为 0 μg,2.5 μg, 5 μg, 10 μg,20 μg, 30 μg,40 μg,50 μg,100 μg 的系列标样。



2.3 加标样品的配制


取样品,将样品剪成 5 mm×5 mm 的小片,分别称取 2.000 g左右的样品加入到 20 mL 的顶空瓶中 , 加超纯水 5 mL,冰水浴条件下分别加入 10 μl、50 μl、100 μl 500 μg/mL 环氧乙烷标准储备液;得到加标为 5 μg、25 μg、50 μg 的加标样品,待 HS/GC 分析。



2.4 样品处理


取产品上与人体接触的 EO 相对残留含量较高的部位,将样品剪成 5 mm×5 mm 的小片,分别称取 2.000 g 左右的样品加入到 20 mL 的顶空瓶中 , 加超纯水 5 mL,待 HS/GC分析。



2.5 色谱条件


色谱条件:色谱柱:TG-WAXMS(60 m×0.25 mm×1.4 μm,P/N:26085-3330);柱温:35℃(2 min),15℃/min到150℃(5 min);分流进样,分流比 20 : 1;进样口温度:120℃;载气:高纯氮(99.999%),恒流模式,1.0 mL/min。顶空进样模式,进样量:1000 μL,顶空平衡温度:60℃,定量环温度: 70℃,传输线温度:85℃,平衡时间:40 min。FID 检测器: 检测器温度:250℃,空气流速:350 mL/min,氢气流速: 35 mL/min,尾吹气流速:30 mL/min。



3. 结果与讨论



3.1 标准品色谱图


采用上述仪器方法,对环氧乙烷测定的色谱图见图 1。环氧乙烷保留时间:10.248 min,色谱峰出峰良好,信噪比为 11.7,表明该方法适用于环氧乙烷分离,灵敏度高。以最低浓度标样峰强度的 3 倍信噪比计算其检出限、以标样浓度的最低点作为定量限,该方法对环氧乙烷的检出限在 1.25 μg/g 范围,定量限为 2.5 μg/g,这一结果同时也表明了 Trace1300 系列对环氧乙烷测定的高灵敏度特性。



3.2 线性相关性和方法检出限


在上述仪器条件下,对环氧乙烷系列浓度标样分别进样分析,考察在 0-20 ppm 浓度(即环氧乙烷实际值为 0-100 μg)范围内的线性。实验结果表明在 0-20 ppm 浓度范围内线性关系良好,线性相关系数:0.99936(图 2),显示了非常好的线性相关性。



3.3 重复性与精密度


GB15810-2001 中 5.11.4 规定环氧乙烷残留量应≤ 10 μg/g,以 2 g 样品量来计算,接近 25 μg 的标准曲线中间点,所以采用该仪器方法对 25 μg 校正级别的环氧乙烷标样重复测定了 6 次,其结果的 RSD 为 1.73%(图 3 为平行测定 25 μg的标样6次的色谱图表1为平行测定25 μg标样6次数据),表明了该方法对环氧乙烷的分析测定展示了较好的精密度,能够满足分析检测的需求。



3.4 实际样品测试及加标回收


按照上述方法对实际样品 - 血液体外循环管路中环氧乙烷进行了分析测试,并对其进行了标准品添加回收率试验,加标量分别为 5 μg、25 μg、50 μg,以考察该方法的可靠性。其中样品的色谱图见图 4,加标样品的色谱图见图 5,实验测定该样品中环氧乙烷有检出,结果见表 2,以称取 2.0 g 样品计,样品中环氧乙烷的含量分别为 1.9131 μg/g 和 1.9194 μg/g,平行样相对标准偏差为0.33%。实验的加标回收结果见表3,实验结果表明高、中、低三水下,加标回收率均在 87.0%—121.0% 之间,这也就表明了使用 TriPlus300 - Trace GC 1310 - FID 按上述方法能够很好的满足对样品中环氧乙烷精确测定的要求。

图 1. 5 μg 校正级别的环氧乙烷标样的色谱图

图 2. 环氧乙烷的标准曲线

图 3. 平行测定 6 次 25 μg 环氧乙烷标样的色谱图

表 1. 平行测定 6 次浓度为 25 μg 的环氧乙烷标样结果

图 4. 样品测定的色谱图

图 5. 不同加标浓度样品的色谱图

表 2. 样品中环氧乙烷的含量测定值

表 3. 样品加标中环氧乙烷的测定值及回收率


总结


本文采用 Triplus 300 顶空自动进样器;以 Trace 1310 GC-FID进行分析,对一次性医疗用具中的环氧乙烷残留进行检测。该方法的操作步骤简单,且在 0 ppm-20 ppm 范围内的 9 个浓度点的线性大于 0.999,GB/T 14233.1-2008 方法线性范围 0 ppm-10 ppm,该实验方法比国标方法线性范围更宽,检出限更低;该方法重复测定标样 6 次,RSD 值为1.73%,体现了其较高的重现性及精确性;同时对一次性医疗用具样品以 5 μg、25 μg、50 μg 三种浓度水平进行加标回收试验,其回收率均在 87.0%—123.0% 之间,完全可以满足日常检测分析工作的需要。



参考文献


[1] 张霞 周雯 王有森 环氧乙烷在灭菌物品中残留量测定 及毒性研究进展《中国消毒学杂志》2005 年第 2 期

[2] 中华人民共和国国家标准,GB/T 14233.1-2008 医用输液、 输血、注射器具检验方法 第一部分:化学分析方法

  • Thermo Fisher